撰文丨王聪
编辑丨王多鱼
排版丨水成文
3D 打印技术虽革新了制造业，但每打印一次就产生不可回收的塑料废料。
近日，浙江大学谢涛、郑宁团队 （ 博士生杨博为论文第一作者 ） 的一项最新研究，颠覆了这一困局——他们开发出全球首款可 100% 循环再生、且性能不衰减的光固化 3D 打印树脂，让 3D 打印材料实现“永生”！
这项研究以： Circular 3D printing of high-performance photopolymers through dissociative network design 为题，于 2025 年 4 月10 日，发表在了国际顶尖学术期刊Science上。该研究发现了一种全新热可逆的光点击化学反应，并由此制造了可反复多次循环打印且具有优异力学性能的光固化 3D 打印树脂，有望实现“零废料”的 3D 打印。
传统 3D 打印的环保死结
当前，主流光固化 3D 打印依赖丙烯酸酯类材料，固化后形成难以分解的碳碳键网络。即便采用可降解动态键（例如酯键、二硫键），回收时仍需添加新单体，导致材料性能逐代下降。更棘手的是，现有技术对材料主链结构设计限制极大，难以兼顾高强度与可回收性。
中国团队的“分子乐高”黑科技
在这项最新研究中，研究团队创新性地引入动态解离型二硫缩醛化学网络，让材料在“聚合-解聚”间自由切换：
1、光固化构建“分子乐高”：香兰素（生物基原料）的醛基与硫醇单体在光酸催化下，通过点击反应形成二硫缩醛键，20 秒内完成高精度 3D 打印。
2、解离再生如“拆积木”：80℃ 酸性条件下，二硫缩醛键部分断裂生成含醛基/硫醇的低聚物，中和后稳定保存。添加光酸即可重新打印，全程无需添加新单体！
3、主链结构自由定制：通过调整硫醇单体的分子结构（例如引入聚己内酯链段），可制备弹性体（断裂伸长率 1250%）、刚性材料（模量 141MPa）甚至结晶聚合物，突破传统可回收材料性能天花板。
循环性能碾压现有技术
100% 闭环回收：经 5 次循环打印，材料力学性能保持率 ＞95%，远超文献报道的同类材料。
工业级应用验证：成功打印牙套铸造模具、金属零件精密铸型，模具使用后完全回收，树脂零损耗。
绿色工艺：溶剂可替换为生物基甲基四氢呋喃，全过程无 VOC 排放。生命周期评估显示，对比传统工艺碳排放降低 67%，有毒物质排放减少 81%。
该技术的产业化前景广阔：
1、精密铸造：大幅降低航空航天、珠宝加工中金属铸型成本；
2、医疗器械：可重复打印个性化支具，减少医疗塑料污染；
3、太空制造：宇航员可在空间站循环使用打印耗材。
总的来说，这项来自浙江大学的前沿研究，不仅攻克了可回收材料“高性能”与“可再生”的互斥难题，更开创了动态解离化学设计的新范式。
论文链接：
https://www.science.org/doi/10.1126/science.ads3880
